專利名稱：噴墨打印頭及其制造方法
技術領域：
本發明涉及一種通過從形成在基板中的噴出口噴出墨來進 行打印的噴墨打印頭，更具體地，涉及一種具有配置在基板上 的測試端子的噴墨打印頭。
背景技術：
普通的噴墨打印頭(下文中被簡稱為打印頭)使用電熱轉 換元件或電機轉換元件作為產生噴墨所需的能量的元件。該打 印頭對轉換元件施加脈沖電能或者瞬間改變電位，乂人而允許以
幾kHz至100kHz的驅動頻率噴出墨。在使用電熱轉換元件的打 印頭中，通常幾mA至幾百mA的電流流過每個元件。從而，優 選利用功率晶體管等進行切換。在與制造半導體的制造過程相 同的制造過程中，在硅基板上形成包括晶體管的驅動用元件。
如在半導體的情況中那樣，利用被稱為測試元件組(TEG) 的等效電路(dummy circuit)來4全查該實際電路的操作。然 而，該等效電路不一定具有與待測量的實際電路的特性相同的 特性，優選從實際電路直接引出配線，并且將配線引導到檢查 用的測試端子。
該測試端子不參與打印頭的實際驅動。乂人而，如日本特開 平07-32354(1995)號公報所公開的那樣，測試端子通常與接收 打印信號的端子分開地設置在避免測試端子影響基板尺寸的位置。
圖8是示出作為傳統打印頭的一個例子并且噴出顏料黑色 墨的打印頭1001的圖。打印頭1001包括打印元件基板1008, 該打印元件基板1008由噴嘴形成構件1033和形成使用加熱器作為能量產生元件的打印元件的基板1021構成。加熱器對墨進 行加熱以允許在膜沸騰的作用下噴出墨滴。此外，打印頭1001 包括電配線基一反1002和電連接密封部1007,該電配線基板 1002傳遞來自噴墨打印設備的驅動信號等，該電連接密封部 1007絕緣并且保護打印元件基板1008與電配線基板1002之間 的電連接。
圖9是打印頭1001的噴出墨的部分的局部放大立體圖。為 了便于說明，該圖僅示出了電連接密封部1007的一部分(圖中 的陰影線部分對應于省略部分的截面)。在基板1021上圖案化 加熱器(圖中未示出)、驅動用元件(圖中未示出)、測試端子 1025和連接端子1022;來自電配線基板1002的導線1024被接 合到連接端子1022。噴嘴形成構件1033被設置在基板1021上 以形成與噴出口 1028連通的噴嘴。中間層1027被設置在噴嘴形 成構件1033與基板1021之間。
測試端子纟皮配置在打印元件的端部，/人而不必增大打印元 件基板1008的尺寸。此外，用噴嘴形成構件或中間層1027覆蓋 測試端子，從而保護測試端子不被墨影響。此外，如日本特開 2005-132102號7>才艮所/>開的那才羊，密去于劑(seal compound) 1030是與電連接密封部1007類似的熱固化型密封劑。這防止了 墨進入測試端子。
圖IO是示出具有測試元件的基板1021上的電路的一部分 的電路圖。在驅動過程中，電流流過端子l (電源)和端子2 (GND)以致動加熱器從而引起起泡和隨后的墨噴出。另一方 面，判斷基板1021是否可被接受所需的檢查項目之一是判斷所 示出的晶體管部分是否呈現預定的電阻值以提供正常的驅動。 在該情況下，測量測試端子A與B之間的電阻值以直接測量晶體 管部分的電阻值從而判斷基板1021是否可被接受。然而，構成密封劑1030和電連接密封部1007的熱固性環氧
可能使噴嘴形成構件翹曲從而使噴嘴形成構件的端部從基板 1021剝離，從而導致間隙1032。測試端子1025通常被配置在 基板的端部以防止基^反1021的尺寸的增加。因此，測試端子 1025通常被配置在產生間隙1032的位置附近。因此，在某些情 況下，測試端子1025可能經由非常小的間隙被連接到外部并且 與墨或水分接觸。如圖10所示，測試端子A相對于地面(GND) 具有高電位。當墨或水分與測試端子A接觸時可能產生問題。
此外，如果用厚度為例如5nm的金鍍層來覆蓋測試端子 1025并且中間層1027的厚度是大約3至5ium,則鍍金的測試端 子1025上的中間層的厚度僅至多為2nm。在該狀態下，當噴嘴 形成部被剝離時，部分由于金本身顯示不當的響應性，因此， 測試端子1025上的中間層1027可能與噴嘴形成部一起被剝離。 結果，測試端子1025可能經由非常小的間隙被連接到外部并且 與墨或水分接觸。在端子A中可能產生問題。
此外，假設中間層1027適于提供絕緣層的功能。那么，如 果鍍金的測試端子1025上的中間層1027被破壞，則即使當用密 封劑填充破壞部分時，離子也可能通過噴嘴形成構件遷移，從 而影響測試端子1025。測試端子1025的這種影響不直接影響噴 墨打印頭。然而，如果如在圖IO中的測試端子A的情況中那樣 對打印頭施加任何電位，則該影響可能少量地通過基才反1021中 的配線朝向具有更高電位的部分傳播，從而破壞基板1021中的 電3各或配線。

發明內容
從而，本發明的一個目的是提供一種防止測試端子與墨或
6水分接觸，從而防止其它電路或配線發生問題或被損壞的噴墨 打印頭。
在本發明的一個方面中， 一種噴墨打印頭，其包括基板， 該基板包括與噴墨用的噴出口連通的噴嘴；電路，該電路具有 產生噴墨用的能量的轉換元件；以及測試端子，該測試端子用 于檢查電路，
其中，形成噴嘴的噴嘴形成構件具有連續的凹部，并且噴 嘴形成構件被凹部分成位于測試端子附近的第 一 區域和比第一 區域大的第二區域。
根據本發明，設置與噴嘴形成構件連通的凹部。噴嘴形成 構件被凹部分成位于測試端子附近的第 一 區域和比第 一 區域大 的第二區域。本發明允許提供一種防止測試端子與墨或水分接 觸從而防止發生問題或損壞其它電路或配線的噴墨打印頭。
通過下面(參照附圖)對典型實施方式的說明，本發明的 其它特征將變得明顯。


圖1A是黑色墨用的噴墨打印頭的部件的立體圖； 圖1B是黑色墨用的噴墨打印頭的部件的立體圖； 圖2是示出根據第一實施方式的打印頭中的打印元件基板 的放大立體圖3是示出根據第二實施方式的打印頭中的打印元件基板 的放大立體圖4是示出根據第三實施方式的打印頭中的打印元件基板 的放大立體圖5是示出根據第四實施方式的打印頭中的打印元件基板 的放大立體圖；圖6是示出根據第五實施方式的打印頭中的打印元件基板 的放大立體圖7是示出根據第六實施方式的打印頭中的打印元件基板 的放大立體圖8是示出作為傳統例子并且噴出顏料黑色墨的打印頭的
圖9是傳統打印頭的噴出墨的部分的局部放大立體圖； 圖IO是示出具有測試端子的基板上的電路的一部分的電 路圖。
具體實施例方式
第一實施方式
將參照

本發明的第 一 實施方式。
圖1A和圖1B是黑色墨用的噴墨打印頭(下文中被簡稱為打 印頭)1101的部件的立體圖。圖1A示出了從打印元件基板1108 側觀察的打印頭。圖1B示出了從儲墨器蓋1010側觀察的打印 頭。根據本實施方式的打印頭1101被分成噴出墨的打印頭1011 和存儲墨的儲墨器部1006。經由電連接部將打印元件基板1108 和電配線基板1002連接在一起，并且利用粘合劑將打印元件基 板1108和電配線基板1002精確地固定到儲墨器部1006的預定 位置。打印元件基板1008所接合到的打印頭lOll低于電配線基 板10 0 2所接合到的區域。由電連接密封部10 0 7絕緣并且保護電 連接部，經由該電連接部將打印元件基^反110 8和電配線基板 1002連接在一起。也優選用密封劑密封打印元件基板1108的除 了電連接部之外的周圍與電配線基板1002中的裝置孔1013之 間的區；或。
電配線基板1002被彎折。在電配線基板1002的具有端子1009的表面上，通過對通過儲墨器部1006的側面突出的銷 1020進行熱堵縫(caulking)而將電配線基板1002固定到儲墨 器部1006的側面，噴墨打印設備主體和電配線基板1002經由該 端子1009彼此傳遞和接收電信號。
墨過濾器1040被焊接到儲墨器部1006的預定位置。負壓產 生機構1014被設置在儲墨器部1006中。儲墨器蓋1010被焊接 到儲墨器部1006以形成墨存儲部。儲墨器蓋1010包括大氣連通 口 1017、與大氣連通口 1017連通的細槽1018和當儲墨器部被 安裝在噴墨打印設備主體中時承受載荷的區域1016;大氣連通 口 1017、細槽1018和區域1016與儲墨器蓋1010形成為一體。 具有墨顏色信息等的標簽1019被貼到儲墨器蓋IOIO的頂部。
在根據本實施方式的噴墨打印頭中，熱固性密封劑被用作
密封劑1030和電連接密封部1007。從而，為了固化，對密封劑 進行加熱。由于所施加的熱，冷卻之后，在稍后i兌明并且形成 打印元件基板1108中的噴嘴的噴嘴形成構件的內部產生應力。 然而，本實施方式與傳統:技術的不同之處在于位于測試端子 1025的配置區域附近的一部分噴嘴形成構件與位于其它區域 的噴嘴形成構件分開。稍后將進行說明。
圖2是根據本實施方式的打印頭1101中的打印元件基板 1108的放大立體圖。用相同的附圖標記表示與圖9的部件相同 的部件。在本實施方式中，如傳統技術的情況那樣，在基板1021 上圖案化作為轉換元件的加熱器、驅動用元件、檢查用的多個 測試端子1025、以及連接端子1022;來自電配線基板1002的 導線1024被接合到各自的連接端子1022。在各測試端子1025 的表面上電鍍與連接端子1022同樣的厚度為5pm的金塊(gold bump)。金可被層疊在測試端子1025的表面上。在噴嘴形成構 件與基板1021之間設置如絕緣層或緊密接觸輔助層等中間層1027。
在位于測試端子1025附近的噴嘴形成構件102與另 一個噴 嘴形成構件1133之間形成凹部(recess portion ) 101,以防止 噴嘴形成構件102被噴嘴形成構件1133的應力等影響。凹部101 將噴嘴形成構件102 (第一構件)和噴嘴形成構件1133 (第二 構件)分開。熱固性密封劑:帔填充在凹部101中。然而，凹部 101具有狹窄的區域，從而僅少量的密封劑被填充到凹部IOI 中。此外，噴嘴形成構件102也具有減小的體積。從而，即使 對密封劑進行加熱以使密封劑固化然后冷卻，在噴嘴形成構件 102的內部也僅產生小應力。從而防止了可能的翹曲。從而防 止了如傳統技術那樣噴嘴形成構件的端部被剝離而產生間隙。 抑制了測試端子1025與墨或水分接觸并且抑制了其它電路或 配線發生問題或^皮損壞。
如上所述，使位于測試端子10 2 5的配置區域附近的噴嘴形 成構件與位于其它區域的噴嘴形成構件分開以具有減小的體
積。這減小了位于測試端子的配置區域附近的噴嘴形成構件上 的可能應力。從而防止了該噴嘴形成構件的端部被剝離而產生 間隙，從而抑制了測試端子和配線發生問題或破損。 第二實施方式
下面將參照

本發明的第二實施方式。本實施方式
的基本構造與第一實施方式的基本構造類似。從而，下面將僅 說明本實施方式的特征配置。
圖3是根據本實施方式的打印頭中的打印元件基板1208的
放大立體圖。用相同的附圖標記表示與圖9的部件相同的部件。
在位于測試端子1025附近的噴嘴形成構件103與另 一個噴嘴形
成構件1233之間形成凹部101 ，以防止噴嘴形成構件103#皮噴嘴
形成構件1233的應力等影響。從而，在本實施方式中，如在第
10一實施方式的情況中那樣，凹部10l將噴嘴形成構件103與噴嘴 形成構件1233分開。
位于測試端子1025附近的噴嘴形成構件103被形成為具有 減小的體積。從而，在冷卻過程中，在噴嘴形成構件103上產 生減小的應力，從而噴嘴形成構件103不會被大量地剝離。然 而，噴嘴形成構件103可能在周部特別是其角部被稍微剝離。 從而，在本實施方式中，為了防止上述問題，位于測試端子1025 附近的噴嘴形成構件103的四個角部和噴嘴形成構件1233的特 定角部的形狀被形成為圓弧狀(圓角狀)。
在本實施方式中，噴嘴形成構件的角部的形狀被形成為圓 弧狀(圓角狀)。然而，可以對噴嘴形成構件的角部進行所謂的 倒角。
如上所述，使位于測試端子的配置區域附近的噴嘴形成構 件與位于其它區域的噴嘴形成構件分開地形成，以減小前一噴
嘴形成構件的體積。此外，噴嘴形成構件的角部的形狀被形成 為圓弧狀。這防止了噴嘴形成構件的端部被剝離而產生間隙， 從而抑制了測試端子和配線發生問題或破損。 第三實施方式
下面將參照

本發明的第三實施方式。本實施方式
的基本構造與第一實施方式的基本構造類似。從而，下面將僅 說明本實施方式的特征配置。
放大立體圖。用相同的附圖標記表示與圖9的部件相同的部件。 形成凹部105以減小噴嘴形成構件1333的應力對位于測試端子 1025附近的噴嘴形成構件107的不利影響。位于測試端子1025 附近的噴嘴形成構件107不是完全與噴嘴形成構件1333分開， 而是被部分地連接到噴嘴形成構件1333以與噴嘴形成構件1333形成為一體。然而，噴嘴形成構件107的僅非常小的一部 分被連接到噴嘴形成構件1333。此外，位于測試端子1025附近 的噴嘴形成構件107被形成為具有減小的體積。這減小了冷卻 過程中噴嘴形成構件107中的可能應力。從而，防止了噴嘴形 成構件107翹曲并且防止了噴嘴形成構件107乂人中間層1027剝 離。另外，在本實施方式中，通常用密封劑1030或構成電連接 密封部1007的密封劑來填充凹部105。此外，在本實施方式中， 如第二實施方式所述，位于測試端子附近的噴嘴形成構件的角 部可以是圓角狀或者被倒角。
如上所述，形成凹部以減小位于測試端子的配置區域附近 的噴嘴形成構件的體積，并且減小位于其它區域的噴嘴形成構 件的應力的不利影響。于是，雖然位于測試端子的配置區域附
近的噴嘴形成構件不是完全與位于其它區域的噴嘴形成構件分 開，但是，減小了位于測試端子的配置區域附近的噴嘴形成構 件上的可能應力，從而防止了該噴嘴形成構件的端部被剝離而 產生間隙。這抑制了測試端子和配線發生問題或^t損。 第四實施方式
下面將參照

本發明的第四實施方式。本實施方式
的基本構造與第一實施方式的基本構造類似。從而，下面將僅 說明本實施方式的特4正配置。
放大立體圖。用相同的附圖標記表示與圖9的部件相同的部件。 在本實施方式中，測試端子1025被配置在打印元件基板1408 的不同于其角部的區域中。測試端子1025形成在形成噴嘴形成 構件1433的一邊的中間部，而不是形成在噴嘴形成構件1433 的角部。在各測試端子1025的表面上電鍍與連接端子同樣的厚 度為5ium的金塊。在位于測試端子1025附近的噴嘴形成構件108與另 一個噴 嘴形成構件14 3 3之間形成凹部10 4,以防止噴嘴形成構件10 8 被噴嘴形成構件1433的應力等影響。熱固性密封劑被填充在凹 部104中。然而，凹部104具有狹窄的區域，從而僅少量的密封 劑被填充到凹部104中。此外，噴嘴形成構件108也具有減小的 體積。從而，即使對密封劑進行加熱以使其固化然后冷卻，在 噴嘴形成構件108的內部也僅產生小應力。
如上所述，使位于測試端子的配置區域附近的噴嘴形成構 件與位于其它區域的噴嘴形成構件分開以具有減小的體積。這 減小了位于測試端子的配置區域附近的噴嘴形成構件上的可能 應力。從而防止了該噴嘴形成構件的端部-陂剝離而產生間隙， 從而抑制了測試端子和配線發生問題或石皮損。 第五實施方式
下面將參照

本發明的第五實施方式。本實施方式 的基本構造與第一實施方式的基本構造類似。從而，下面將僅 說明本實施方式的特4i配置。
放大立體圖。用相同的附圖標記表示與圖9的部件相同的部件。 在本實施方式中，形成凹部109以防止位于測試端子1025附近 的噴嘴形成構件lll被另 一 個噴嘴形成構件1533的應力等影 響。密封劑被填充到凹部109中。在各測試端子1025的表面上 電鍍與連接端子同樣的厚度為5pm的金塊。
如下形成凹部109。在基板1021上圖案化中間層1027。在 形成噴嘴(圖中未示出)的步驟中，相同的型劑(profile )被 形成為期望形狀的圖案。噴嘴形成構件被涂布成到產生的型劑 上，然后被圖案化并且被固化。然后，用溶劑去除型劑。位于 測試端子1025附近的噴嘴形成構件111的除了以中間層1027作件1533。然而，充分防止了噴嘴形成構件lll被噴嘴形成構件 1533的應力等影響。位于測試端子1025附近的噴嘴形成構件 lll被形成為具有減小的體積。從而，在冷卻過程中，在噴嘴 形成構件lll中產生減小的應力。從而，充分防止了噴嘴形成 構件lll從中間層1027剝離。
如上所述，形成凹部以減小位于測試端子的配置區域附近 的噴嘴形成構件的體積，并且減少位于其它區域的噴嘴形成構 件的應力的不利影響。于是，雖然位于測試端子的配置區域附 近的噴嘴形成構件不是完全與位于其它區域的噴嘴形成構件分 開，但是，減少了位于測試端子的配置區域附近的噴嘴形成構 件上的可能應力，從而防止了該噴嘴形成構件的端部被剝離而 產生間隙。這抑制了測試端子和配線發生問題或破損。 第六實施方式
下面將參照

本發明的第六實施方式。本實施方式 的基本構造與第一實施方式的基本構造類似。乂人而，下面將僅 i兌明本實施方式的特4正配置。
放大立體圖。用相同的附圖標記表示與圖9的部件相同的部件。 在本實施方式中，形成凹部110以防止位于測試端子1025附近 的噴嘴形成構件112被另 一 個噴嘴形成構件16 3 3的應力等影 響。密封劑:帔填充到凹部110中。在各測試端子1025的表面上 電鍍與連接端子同樣的厚度為5iiim的金塊。
如下形成凹部110。在基板1021上形成中間層1027的圖案。 作為光固性樹脂的噴嘴形成構件被涂布到中間層1027并形成 圖案。此時，以比噴嘴形成構件能在中間層上圖案化的厚度的 線寬小的圖案曝光噴嘴形成構件。作為可選方案，通過使用掩模來產生類似的效果，該掩模具有用于減少透過率以形成凹部
110的形狀的部件。
位于測試端子10 2 5附近的噴嘴形成構件112在比半切狀的 凹部110靠近中間層1027的區域被連接到外部的噴嘴形成構件 1633。然而，凹部110充分防止了噴嘴形成構件112纟皮噴嘴形成 構件1633的應力等影響。位于測試端子1025附近的噴嘴形成構 件112被形成為具有減小的體積。從而，在冷卻過程中，在噴 嘴形成構件112中產生減小的應力。從而，充分防止了噴嘴形 成構件112從中間層1027剝離。
在本實施方式中，如第二實施方式所述，位于測試端子附 近的噴嘴形成構件112的角部可以是圓角狀的或者被倒角。
如上所述，形成凹部以減小位于測試端子的配置區域附近
的噴嘴形成構件的體積，并且減少位于其它區域的噴嘴形成構 件的應力的不利影響。于是，雖然位于測試端子的配置區域附
近的噴嘴形成構件不是完全與位于其它區域的噴嘴形成構件分 開，但是，減小了位于測試端子的配置區域附近的噴嘴形成構 件上的可能應力，從而防止了該噴嘴形成構件的端部被剝離而 產生間隙。這抑制了測試端子和配線發生問題或破損。
在上述實施方式中，借助于例子列舉了黑色墨用的噴墨打 印頭。然而，本發明不限于墨的顏色等，而是可適用于可能對 噴嘴形成構件作用應力的所有噴墨打印頭。
雖然已經參照典型實施方式說明了本發明，但是，應該理 解，本發明不限于所公開的典型實施方式。所附權利要求書的 范圍將符合最寬的解釋，以包含所有變型、等同結構和功能。
權利要求
1.一種噴墨打印頭，其包括基板，該基板包括與噴墨用的噴出口連通的噴嘴；電路，該電路具有產生噴墨用的能量的轉換元件；以及測試端子，該測試端子用于檢查所述電路，其中，形成所述噴嘴的噴嘴形成構件具有連續的凹部，并且所述噴嘴形成構件被所述凹部分成位于所述測試端子附近的第一區域和比所述第一區域大的第二區域。
2. 根據權利要求l所述的噴墨打印頭，其特征在于，所述 噴嘴形成構件被所述凹部分成作為所述第 一 區域的第 一 構件和 作為所述第二區域的第二構件。
3. 根據權利要求l所述的噴墨打印頭，其特征在于，用密 封劑填充所述凹部。
4. 根據權利要求2所述的噴墨打印頭，其特征在于，所述 噴嘴形成構件的所述第 一構件的至少 一些角部的形狀被形成為 圓弧狀。
5. 根據權利要求2所述的噴墨打印頭，其特征在于，所述 噴嘴形成構件的所述第 一構件的至少 一 些角部被倒角。
6. 根據權利要求l所述的噴墨打印頭，其特征在于，設置 多個所述測試端子，并且所述測試端子中的至少一個具有層疊 在該測試端子的表面上的金。
7. 根據權利要求l所述的噴墨打印頭，其特征在于，在所 述噴嘴形成構件與所述基板之間設置中間層。
8. 根據權利要求7所述的噴墨打印頭，其特征在于，所述 中間層是絕緣層。
9. 根據權利要求7所述的噴墨打印頭，其特征在于，所述 中間層是緊密接觸輔助層。
10. 根據權利要求7所述的噴墨打印頭，其特征在于，在所 述噴嘴形成構件中形成隧道狀的所述凹部，使得所述中間層對應于所述凹部的底面。
全文摘要
噴墨打印頭及其制造方法。本發明提供一種防止測試端子與墨或水分接觸從而防止被腐蝕或損壞其它電路或配線的噴墨打印頭。為了實現該目的，使位于測試端子的配置區域附近的噴嘴形成構件與位于其它區域的噴嘴形成構件分開，以具有減小的體積。
文檔編號B41J2/12GK101607473SQ200910147259
公開日2009年12月23日 申請日期2009年6月17日 優先權日2008年6月17日
發明者井上智之, 后藤顯, 野澤實 申請人:佳能株式會社